全文2300字，阅读需要4分钟。本文分享加拿大上市企业申请高强铝3D打印粉末制备专利快讯。
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AM易道快讯
深耕钪元素，布局全产业链
加钪不仅致力于开发全球最大的原生钪硬岩矿项目—Crater Lake，还积极拓展下游应用。
公司CEO Guy Bourassa表示：
"这项专利申请印证了我们成为钪市场领导者的目标。我们不仅开发世界级钪矿项目，还致力于钪的应用开发。钪是未来的金属，我们深度参与其发展和市场增长。"
AM易道认为，加钪此举体现出其全产业链布局的战略。
通过上游资源开发与下游应用研发并重的方式，公司有望在快速增长的钪市场中占据有利地位，实现从原料到高端增材材料的全方位覆盖。
这与国内类似的钪产业规模企业比如东方钪业的战略相似。
其在3D打印铝粉末制备方面专利不少：
Al-Sc合金：3D打印铝合金粉末重头戏
Al-Sc合金性能独特。提升了3D打印铝合金粉末的关键短板。
添加少量钪（通常<1%）可显著提高铝合金的强度、韧性和抗腐蚀性，同时保持其轻质特性。
这些特性使Al-Sc合金成为航空航天、汽车等对重量敏感行业的理想选择。
以行业知名的Scalmalloy为例，是一种专为增材制造设计的高性能铝合金粉末材料。与传统铝合金相比，Scalmalloy展现出一系列令人惊叹的特性：
超高强度：其抗拉强度可达520 MPa，远超大多数铝合金；
优异的延展性：断裂伸长率高达13%，确保了零件的韧性；
出色的疲劳性能：在高循环疲劳测试中表现优异；
Scalmalloy已在多个高端项目中得到应用，充分展示了其潜力：
A350飞机的舱壁支架，实现了30%的减重；
Formula 1赛车团队制造悬挂系统部件，提高赛车性能；
航天领域的卫星结构件和火箭部件也采用这种材料，降低发射成本。
目前AM易道尚不确定Scandium Canada生产的粉末是否就是Scalmalloy的配方。
Scandium Canada的首席科学官Luc Duchesne博士指出：
"铝合金粉末在3D打印中的商业化应用代表着增材制造技术的重大进步。我们的专利申请进一步提升了Al-Sc合金粉末在3D打印中的应用潜力，为制造轻量化、高强度部件创造了新的可能性。"
Scandium Canada的其他专利
虽然Scandium Canada尚未公开其Al-Sc合金粉末的具体制备方法，目前该专利尚未进入可检索状态。
该公司此前申请的一项专利涉及一种高压碱浸出（HPC）工艺，主要是用于从矿石和矿物浓缩物中提取稀土元素和钪。
这份专利文件描述了一种从矿石和矿物浓缩物中提取稀土元素(REE)、钪(Sc)和稀土氧化物(REO)的方法，主要包括以下步骤:
提供含有稀土元素和/或钪的原料。
高压碱浸出(HPC)步骤:在特定温度(180-280°C)、压力(9.87-39.48 ATM)和时间(60-180分钟)条件下，用碱性溶液(如氢氧化钠)浸出原料，生成浸出浆液。
从浸出浆液中分离出固体残渣。
用无机酸(如盐酸)浸出固体残渣，形成初级浸出液。
从初级浸出液中提取钪和/或稀土元素。
从萃取后的溶液(萃余液)中沉淀出稀土元素，形成混合稀土碳酸盐，从而促进稀土氧化物的提取。
这种方法的创新之处在于高压碱浸出步骤，可以有效破坏含钪硅酸盐矿物的结构，释放出钪和稀土元素。
该方法旨在为钪和稀土元素的可靠、稳定和长期生产提供一种新的技术路线。
McMaster大学的尖端研究：为铝钪合金3D打印铺平道路
AM易道查证，Scandium Canada与McMaster大学合作深入。
McMaster大学研究人员在发表的有关论文中，深入探讨了激光粉末床熔融（L-PBF）工艺中新型铝合金的开发。
研究团队以Scalmalloy为基础材料，系统研究了L-PBF工艺参数对Al-Sc合金性能的影响。
他们发现，通过调整激光功率、扫描速度和扫描旋转角度等参数，可以在很宽的工艺窗口内获得高相对密度（>99%）的零件。这一发现为Al-Sc合金在L-PBF工艺中的应用提供了重要指导。
这些研究成果很可能已经被整合到Scandium Canada的最新专利申请中，为公司在3D打印用Al-Sc合金领域的技术领先地位提供了强有力的支撑。
McMaster大学高强铝研究亮点：元素损失与材料设计新思路
McMaster大学的研究团队还特别关注了L-PBF工艺中的元素选择性蒸发问题。
他们发现，在高能量密度下，Mg元素的损失可达27%。
这一发现对于理解和控制L-PBF工艺中的合金成分变化具有重要意义。
基于这些发现，研究人员提出了几个关键的材料设计思路：
控制或消除选择性元素损失：通过优化合金成分或添加蒸发抑制剂来控制Mg等易挥发元素的损失。
优化晶粒细化元素的使用：探索Sc与其他元素（如Zr）的协同作用，以降低所需Sc的含量，同时保持优异的晶粒细化效果。
引入近共晶凝固元素：结合晶粒细化元素和近共晶凝固元素，以改善合金的可打印性和性能。
Scandium Canada的专利申请很可能包含了这些创新性的材料设计思路。
写在最后
Scandium Canada表示，未来几个月将探索与加拿大国内外商业和研究伙伴的合作选项，以将其100%拥有的知识产权商业化，创造独立于采矿活动的收入和包销协议。
AM易道认为，随着钪的供应增加和制备技术的进步，Al-Sc合金粉末的成本有望逐步降低。
其独特的性能优势可能使其在某些高附加值应用中具有不可替代性。
对于3D打印行业来说，铝钪合金粉末的新兴生产力量出现无疑为未来发展注入了新的活力。
